一 介绍

1. 阻塞队列（BlockingQueue）：顾名思义，首先它是一个队列。
2. 当阻塞队列是空时，从队列中获取元素的操作线程将会被阻塞。
3. 当阻塞队列是满时，往队列中添加元素的操作线程将会被阻塞。

4. 阻塞队列是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作支持阻塞的插入和移除方法。

   1.1 好处

5. 在多线程领域：所谓阻塞，在某些情况下会挂起线程（即线程阻塞），一旦条件满足，被挂起的线程又会被自动唤醒。

6. 好处是我们不需要关心什么时候需要阻塞线程，什么时候需要唤醒线程，因为BlockingQueue都一手给你包办好了。
7. 在concurrent包发布以前，在多线程环境下，我们每个程序员都必须自己去控制这些细节，尤其还要兼顾效率和线程安全，而这会给我们的程序带来不小的复杂度。

   1.2 核心用法

   在阻塞队列不可用的时候，它对于操作线程提供了4种处理方式。
   注意：阻塞队列如果是无界队列，那么插入元素的时是一直成功的，不会发生阻塞操作线程的情况。

二 JDK中的阻塞队列

// JDK8源码：BlockingQueue
package java.util.concurrent;
// 直接父接口是Queue，Queue的直接父接口是Collection
public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {

2.1 ArrayBlockingQueue

由数组结构组成的有界阻塞队列。三个构造方法如下

public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
    this(capacity, false);
}
/**
 * fair：指的是公平性，当有很多线程都访问阻塞队列已经阻塞，此时TRUE表示先阻塞的线程在阻塞队列
 * 有空余的位置时优先访问阻塞队列，这时候会适当的降低程序的吞吐量。
 */
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
    if (capacity <= 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    this.items = new Object[capacity];
    lock = new ReentrantLock(fair);
    notEmpty = lock.newCondition();
    notFull =  lock.newCondition();
}
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair,
                          Collection<? extends E> c) {
    this(capacity, fair);
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock(); // Lock only for visibility, not mutual exclusion
    try {
        int i = 0;
        try {
            for (E e : c) {
                checkNotNull(e);
                items[i++] = e;
            }
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ex) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        count = i;
        putIndex = (i == capacity) ? 0 : i;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

2.2 LinkedBlockingQueue

由链表结构组成的有界阻塞队列，但是队列默认最大长度为：Integer.MAX_VALUE
此队列按照先进先出的原则对元素进行排序。

2.3 PriorityBlockingQueue

支持元素优先级顺序排列的无界阻塞队列。
默认情况下，元素按照自然排序的规则升序排列，但是也可以自定义类实现 compareTo 方法来指定元素的排序规则，或者初始化PriorityBlockingQueue时，指定构造参数Comparator来进行排序。需要注意的是不能保证同优先级元素的顺序。

2.4 DelayQueue

由PriorityBlockingQueue实现的延时无界阻塞队列。
队列中的元素必须实现Delayed接口，在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。只有在延迟期满时才能从队列中提取元素。

2.5 SynchronousQueue

不存储元素的阻塞队列，也即是单个元素的队列，每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。
SynchronousQueue可以看成是一个传球手，负责把生产者线程处理的数据直接传递给消费者线程。队列本身不存储任何元素，非常适合传递性场景。SynchronousQueue的吞吐量高于LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。

2.6 LinkedTransferQueue

由链表结构组成的无界阻塞队列，相对于其他阻塞队列，LinkedTransferQueue多了tryTransfer和transfer方法。

• transfer方法

如果当前有消费者正在等待接收元素（消费者使用take()方法或带时间限制的poll()方法时），transfer方法可以把生产者传入的元素立刻transfer（传输）给消费者。如果没有消费者在等待接收元素，transfer方法会将元素存放在队列的tail节点，并等到该元素被消费者了才返回。

• tryTransfer方法

tryTransfer方法时用来试探生产者传入的元素是否能直接传给消费者。如果没有消费者等待接收元素，则返回fasle。和transfer方法的区别是tryTransfer方法无论消费者是否接收，方法立即返回，而transfer方法是必须等到消费者消费了才返回。

2.7 LinkedBlockingDeque

LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
所谓双向队列指的是可以从队列的两端插入和移出元素。双向队列因为多了一个操作队列的入口，在多线程同时入队时，也就减少了一半的竞争。相比其他的阻塞队列，LinkedBlockingDeque多了addFirst、addLast、offerFirst、offerLast、peekFirst和peekLast等方法，以First单词结尾的方法，表示插入、获取（peek）或移除双端队列的第一个元素。以Last单词结尾的方法，表示插入、获取或移除双向队列的最后一个元素。

三 生产者消费者

阻塞队列实现生产者消费者

class MyResource
{
    private volatile boolean FLAG = true; // 默认开启，进行生产+消费
    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    BlockingQueue<String> blockingQueue = null;
    public MyResource(BlockingQueue<String> blockingQueue) {
        this.blockingQueue = blockingQueue;
        System.out.println(blockingQueue.getClass().getName());
    }
    // 生产者
    public void MyProd() throws Exception{
        String data = null;
        boolean retValue ; // 默认是false
        while (FLAG)
        {
            // 往阻塞队列填充数据
            data = atomicInteger.incrementAndGet()+""; // 等于++i的意思
            retValue = blockingQueue.offer(data,2L, TimeUnit.SECONDS); // 插入成功则返回true
            if (retValue){ // 如果是true，那么代表当前这个线程插入数据成功
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t插入队列"+data+"成功");
            }else {  // 那么就是插入失败
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t插入队列"+data+"失败");
            }
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        }
        // 如果FLAG是false了，马上打印
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t大老板叫停了，表示FLAG=false,生产结束");
    }
    // 消费者
    public void MyConsumer() throws Exception
    {
        String result = null;
        while (FLAG) { // 开始消费
            // 两秒钟等不到生产者生产出来的数据就不取了
            result = blockingQueue.poll(2L,TimeUnit.SECONDS); // 阻塞队列移除元素失败则返回null
            if (null == result || result.equalsIgnoreCase("")){ // 如果取不到数据了
                FLAG = false;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 超过两秒钟没有取到数据，消费退出")
                return; // 退出
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t消费队列数据"+result+"成功");
        }
    }
    // 叫停方法
    public void stop() throws Exception{
        this.FLAG = false;
    }
}
public class ProdConsumer_BlockQueueDemo {
    public static void main(String[] args)  throws Exception{
        MyResource myResource = new MyResource(new ArrayBlockingQueue<>(10));
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 生产线程启动");
            try {
                myResource.MyProd();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"Prod").start();
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 消费线程启动");
            try {
                myResource.MyConsumer();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"Consumer").start();
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); }catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
        System.out.println("5秒钟时间到，大bossMain主线程叫停，活动结束");
        myResource.stop();
    }
}